再向临近秦国的韩、魏两国发动进攻，拓展土地。秦昭襄王采纳范雎的建议，对临近的韩、魏两国发动进攻。
秦昭襄王命武安君白起进攻韩国的陉城，接连攻拔韩国陉城等九座城邑，斩杀韩军五万，白起又率军封锁了南阳太行山道。白起再攻拔韩国野王，切断了上党郡同韩国本土的联系。上党郡守冯亭只好向赵国投降。
秦国派左庶长王龁领兵进攻上党，意欲一举占之。赵国廉颇领兵二十万救援上党。廉颇以丹朱岭至马鞍壑一线的百里石长城为主防御阵地，分军前出32公里于空仓岭一线据险构筑前沿防御，并派裨将茄领五千赵兵前出搜索迎敌。其时，缑氏、纶、上党已被秦军攻陷。冯亭率残部归附于廉颇军中。秦军与赵军的首次遭遇战发生在空仓岭以西的玉溪河谷。混战中，秦军斥候斩赵裨将茄。初战不利后，赵军据守空仓岭防线。秦军攻击前进突破防线，占取赵军二鄣城，杀四都尉。赵军被迫退却，于石长城以西的丹河一线构筑长垒防御。秦军再次强攻赵军阵地，杀二都尉，夺西垒壁。
赵军战败向东退入故关，坚守百里石长城。石长城建筑在丹朱岭至马鞍壑一线的分水岭上，面向秦军的南坡山势陡峻。石长城底宽4米，隔段筑有堡垒，依山势绵延百里，中段有一名为故关的天然隘口，为南北交通的必经之路，筑有城门，与长城浑然一体。赵军于百里石长城全线布防，以重点防御故关、韩王山、大粮山，居高临下抵御秦军。秦军进攻受挫，挑衅赵军出长城决战，赵军拒不出战。廉颇统御的二十万赵军在失去重重天险后，终于以坚壁成功遏制了秦军攻势。
攻战无进展，消耗战僵持双方都陷入粮食短缺，粮刍辎重补给维艰。秦军远道而来，补给线漫长后勤压力大，赵国同样粮食短缺，请粟于齐，齐不听。
赵孝成王与楼昌、虞卿谋，楼昌请发重使至秦媾和。虞卿认为不媾则赵军必破，故战和决定权在于秦，要逼和秦国，正正不可与秦讲和：“今制媾者在秦；秦必欲破王之军矣，虽往请媾，秦将不听。不如发使以重宝附楚、魏，楚、魏受之，则秦疑天下之合从，媾乃可成也。”赵王不听，使郑朱媾于秦，秦受之。虞卿对赵王曰：“王必不得媾而军破矣。何则？天下之贺战胜者皆在秦矣。夫郑朱，贵人也，秦王、应侯必显重之以示天下。天下见王之媾于秦，必不救王；秦知天下之不救王，则媾不可得成矣。”既而，秦国果然利用赵国派使者入咸阳和谈之机，显重郑朱向赵示好，而不与赵媾。其他诸侯惧怕秦赵媾和连横于己不利，不敢支援赵国。